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项目年度编号
0501860001
成果公布年份
2002
成果简介
清水河大桥主桥为(72+128+72)米预应力混凝土连续刚构，从河底至桥面高达183米，是中国最高的铁路桥梁。4号主墩柱高100米，设计中首次采用了矩形空心墩体及箱形墩梁正交连接的结构，且墩顶不设实体段，这种结构形式在铁路桥梁上首次采用：墩梁结合部构造与受力非常复杂，设计中采用空间20节点等参单元在多个工况下进行了分析计算，并采用1:5的大比例实体模型进行相应的试验测试。根据计算与试验结果，采取三向预应力措施保证了该部的结构安全。由于该桥为高墩大跨单线铁路桥，横向刚度的问题成为安全运营的关键，为了对全桥的静动力特性有深刻的认识和满足横向刚度的技术要求，除采用权威可信的结构分析程序对全桥进行理论计算分析外，还按1:40的比例做了全桥的静动力特性模型试验；为了保证百米高墩施工和运营中所有能发生工况下的安全，按1:14的比例做了高墩模型试验。在施工中进行了深基础开挖、机制砂配置300号混凝土、百米矩形空心高墩快速施工与测量、墩梁结合部大体积混凝土整体一次灌筑成形、大跨度预应力混凝土连续箱梁悬灌施工中普通钢筋和竖向预应力钢筋整体吊装技术、菱形挂篮的改进采用、梁体泵送高强混凝土的配置和夏季施工合拢段的技术措施等施工新工艺与新技术的研究，创建多项建桥施工纪录。研制了《预应力混凝土桥梁分析与施工控制程序》，完成大桥的线形监控任务的同时，获得了一批有价值的测量数据，为大跨度桥梁线形控制积累了经验。在施工过程中对墩梁主要控制断面的混凝土的应力及变化情况进行了跟踪监测与分析，检验设计计算应力与实测应力在各阶段的偏差。全桥的静动载试验检定了实桥的静动力结构性能，综合检验了大桥的科研成果和工程质量，验证了设计理论，为新技术推广和工程验交提供了充分依据。大桥的设计与施工体现了中国当今预应力混凝土铁路桥梁建设达到国际先进水平，证明了预应力混凝土连续刚构桥对于铁路高墩大跨桥梁是一个较好的桥型，拓展了预应力混凝土铁路桥的跨越能力。其设计理论先进，结构构造合理，对今后的高墩大跨预应力混凝土铁路桥结构设计具有指导意义，给山区铁路选线提供了较大的自由度。已在内昆铁路、渝怀铁路的桥梁建设中得到推广应用。该桥采用新技术、新工艺，优化设计，工期提前两个月等，节约钢筋混凝土约1500立方米，节约资金600多万元，且养护费用大为减少，取得了良好的经济效益和社会效益。
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